JP7398264B2 - 船舶 - Google Patents
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Description
これに対し、タンクの外部からタンク内の気相に圧力を加えることで、タンク内の液化ガスを払い出す手法も存在する。しかしながら、この場合、タンクには、タンク内に貯留された液化ガスの圧力に加えて、外部からの圧力が加わる。そのため、タンク内に貯留される液化ガスの圧力が高い場合、タンク自体に大きな耐圧強度が要求される。
上記のようにタンクやポンプの耐圧強度を上げると、コスト上昇に繋がる。さらに、タンク自体に大きな耐圧強度が要求されると、タンクの大型化の妨げにもなる。
(船舶の船体構成)
図1に示す本開示の実施形態の船舶1は、液化二酸化炭素等の流体の貨物Gを運搬する。この船舶1は、船体2と、メインタンク10と、サブタンク20と、配管系統100(図2参照)と、を少なくとも備えている。
図1に示すように、船体2は、その外殻をなす、一対の舷側3A,3Bと、船底(図示無し)と、曝露甲板5と、を有している。舷側3A,3Bは、左右舷側をそれぞれ形成する一対の舷側外板を備える。船底(図示無し)は、これら舷側3A,3Bを接続する船底外板を備える。これら一対の舷側3A,3B及び船底(図示無し)により、船体2の外殻は、船首尾方向Daに直交する断面において、U字状を成している。曝露甲板5は、外部に露出する全通甲板である。船体2には、船尾2b側の曝露甲板5上に、居住区を有する上部構造7が形成されている。
メインタンク10及びサブタンク20は、貨物搭載区画8内に配置されている。この実施形態において、メインタンク10は、例えば、貨物搭載区画8内に、2個配置されている。サブタンク20は、例えば、貨物搭載区画8内に、3個配置されている。貨物搭載区画8内におけるメインタンク10及びサブタンク20のレイアウト、設置数は何ら限定するものではない。
サブタンク20は、メインタンク10よりも容量が小さく、かつ、耐圧性が高い。言い換えれば、サブタンク20は、小型高圧タンクである。これに対し、メインタンク10は、サブタンク20よりも容量が大きく、かつ、耐圧性の低い、いわゆる大型低圧タンクである。
図2に示すように、配管系統100は、輸送ライン30と、第一ライン40と、第二ライン50と、ベーパライザ55と、圧送部60と、加圧ライン70と、を備えている。
輸送ライン30は、サブタンク20に接続されている。輸送ライン30は、外部接続管31と、サブタンク接続管32と、を備えている。
第一ライン40は、メインタンク10とサブタンク20(この実施形態では、サブタンク接続管32)とを接続する。第一ライン40は、第一メインタンク接続管41と、第一合流管42と、第一分岐管43と、を備えている。
第二ライン50は、メインタンク10とサブタンク20とを接続する。第二ライン50は、第二メインタンク接続管51と、第二合流管52と、第二分岐管53と、を備えている。
ベーパライザ55は、第一ライン40と第二ライン50とのうち第二ライン50のみに設けられている。この実施形態におけるベーパライザ55は、第二ライン50の第二合流管52に設けられている場合を例示している。ベーパライザ55は、第二ライン50内を流れる貨物液Lを気化(断熱膨張)させて貨物ガスVを生成する。ベーパライザ55は、船外から採取した海水や、船体2内で生成される蒸気等を熱源とし、貨物液Lを蒸発させる。第二合流管52においてベーパライザ55の前後には、開閉弁52v、52wが設けられている。
第二ライン50は、開閉弁51v、52v、52w、53vを開状態としたときに、メインタンク10内とサブタンク20内とを連通する。
圧送部60は、メインタンク10に貯留されている貨物液Lを、第二メインタンク接続管51に送り出す。圧送部60としては、例えば、ロータリポンプ等のポンプを用いることができる。圧送部60は、第二ライン50の第二メインタンク接続管51に接続されている。より具体的には、圧送部60は、メインタンク10内で、第二メインタンク接続管51の下端に設けられている。圧送部60は、メインタンク10内の貨物液Lを吸い上げて圧送する。
加圧ライン70は、メインタンク10とサブタンク20とを連通可能に接続する。この加圧ライン70により、サブタンク20内の上部とメインタンク10内の上部とが連通可能とされている。加圧ライン70は、サブタンク側加圧配管71と、加圧合流管72と、メインタンク側加圧配管73と、を備えている。
図3に示すように、開閉弁51v、80vを開状態、開閉弁41v、52vを閉状態として、圧送部60でメインタンク10内の貨物液Lを第二メインタンク接続管51に送り出すと、貨物液Lは、第二メインタンク接続管51、接続ライン80を介し、第一ライン40に流れ込む。そして、この貨物液Lは、第一ライン40を通してそのままサブタンク20側に送られる。
サブタンク20側では、開閉弁43v、32vを開状態、開閉弁32wを閉状態とすれば、第一ライン40を通して送られてくる貨物液Lを、サブタンク20内に供給することができる。これにより、メインタンク10内の貨物液Lを、液体状態のまま、サブタンク20内に移動することができる。
図3に示した例では、一つのメインタンク10から、二つのサブタンク20に貨物液Lを移送するようにしたが、貨物液Lを、一つのサブタンク20のみ、又は全てのサブタンク20に移動するようにしてもよい。
図4に示すように、開閉弁51v、52v、52wを開状態にして、開閉弁41v、80vを閉状態にして、圧送部60で、メインタンク10内の貨物液Lを第二メインタンク接続管51に送り出すと、貨物液Lは、第二ライン50を通してサブタンク20側に送られる。貨物液Lは、第二合流管52に設けられたベーパライザ55で気化され、貨物ガスVが生成される。生成された貨物ガスVは、第二ライン50を通してサブタンク20側に送られる。
サブタンク20側では、開閉弁53vを開状態とすれば、第一ライン40を通して送られてくる貨物ガスVがサブタンク20内に導入される。
ここで、開閉弁53vを閉状態とすれば、第一ライン40を通して送られてくる貨物ガスVが、サブタンク20内に導入されるのを遮断できる。これにより、複数のサブタンク20のうち、一部のサブタンク20のみにメインタンク10からの貨物ガスVを導入し、他のサブタンク20には貨物ガスVを移送しない構成とすることができる。
図4に示した例では、一つのメインタンク10から、二つのサブタンク20に貨物ガスVを送り込むようにしたが、貨物ガスVを、一つのサブタンク20のみ、又は全て(言い換えれば、三つ以上)のサブタンク20に送り込み、サブタンク20からの貨物ガスVの払い出しを行ってもよい。
上記のようにして、サブタンク20内の貨物液Lを払い出した後、サブタンク20内には、貨物ガスVが残留する。サブタンク20内には、この貨物ガスVによって圧力が高い状態を維持している。このように、サブタンク20内の圧力が、メインタンク10内の圧力よりも高い状態で、図5に示すように、開閉弁71v、73vを開状態、開閉弁32v、52vを閉状態にする。すると、加圧ライン70を介して、サブタンク20内の上部とメインタンク10内の上部とが連通し、サブタンク20内の貨物ガスVが、メインタンク10内に流れ込む。これにより、サブタンク20内を減圧することができる。
上記のように、サブタンク20の減圧処理を行うことで、サブタンク20内の貨物ガスVがメインタンク10内に流れ込むと、メインタンク10内の気相(貨物ガスV)の圧力が高まる。すると、加圧された貨物ガスVによって、メインタンク10内で貨物ガスVの下側に位置する貨物液Lが押し下げられる。
このとき、図4と同様にして圧送部60で圧送した貨物液Lをベーパライザ55で気化させて貨物ガスVを生成している場合、図5に示すように、生成された貨物ガスVは、減圧処理を行っているサブタンク20とは異なる他のサブタンク20に送り込む。すると、貨物ガスVが送り込まれたサブタンク20内の貨物液Lが加圧され、貨物液Lを船外に払い出すことができる。
この場合、減圧処理を行ったサブタンク20からの貨物ガスVの圧力を利用することで、圧送部60のみで圧送を行う場合と比較して、圧送部60で貨物液Lに加える圧力が少なくて済む。
また、図6に示すように、圧送部60によって、サブタンク20の払い出し処理を行っているメインタンク10(図6において左側のメインタンク10)とは異なる他のメインタンク10(図6において右側のメインタンク10)に、減圧処理を行っているサブタンク20から貨物ガスVを送り込むようにしてもよい。これには、他のメインタンク10において、開閉弁71v、73V、41v、43vを開状態にする。すると、他のメインタンク10においては、サブタンク20内からメインタンク10内に流れ込む貨物ガスVの圧力によって、メインタンク10内で貨物ガスVの下側に位置する貨物液Lが押し下げられる。これにより、貨物液Lが、メインタンク10から第一ライン40を通して送り出される。送り出された貨物液Lは、減圧処理を行っているサブタンク20(図6において左右方向中央のサブタンク20)、圧送部60による圧送を行っているサブタンク20(図6において右側のサブタンク20)とは異なる他のサブタンク20(図6において左側)に送り込まれる。
上記実施形態の船舶1では、船体2と、メインタンク10と、サブタンク20と、輸送ライン30と、第一ライン40と、第二ライン50と、ベーパライザ55と、圧送部60と、を備えている。さらに、サブタンク20は、メインタンク10よりも容量が小さく、かつ、耐圧性が高い。第一ライン40は、メインタンク10とサブタンク20とを接続している。第二ライン50は、メインタンク10とサブタンク20とを接続している。ベーパライザ55は、第一ライン40と第二ライン50とのうち第二ライン50のみに設けられている。ベーパライザ55は、貨物Gの液相である貨物液Lを蒸発させて貨物ガスVを生成する。圧送部60は、第一ライン40及び第二ライン50のいずれかを選択して、メインタンク10からサブタンク20に貨物液Lを圧送する。
したがって、上記船舶1によれば、コスト上昇を抑えつつ、タンクの大型化を可能とすることが可能となる。
これにより、加圧ライン70を介して、サブタンク20内の上部とメインタンク10内の上部とを連通すると、サブタンク20内の圧力によってメインタンク10内の気相(貨物ガスV)が加圧される。すると、加圧された貨物ガスVによって、メインタンク10内の下部に位置する貨物液Lが加圧され、第一ライン40や第二ライン50を通してメインタンク10からサブタンク20に貨物液Lを移送することができる。また、これにより、サブタンク20内の貨物ガスVの減圧を図ることもできる。
これにより、複数のサブタンク20のうちの一部で、サブタンク20内の貨物ガスVの圧力によるメインタンク10内の加圧を行いながら、他のサブタンク20に対し、圧送部60によるメインタンク10からの貨物液Lの移送や、ベーパライザ55を通しての貨物ガスVの送り込みを行うことができる。
また、サブタンク20内の貨物ガスVの圧力によるメインタンク10の加圧を行いながら、圧送部60による貨物液Lの圧送を行うと、圧送部60のみで圧送を行う場合に比較し、圧送部60で貨物液Lに加える圧力が少なくて済む。これにより、圧送部60を動作させるために必要なエネルギーが少なくて済む。
このような構成において、三個以上のサブタンク20のうちの一つサブタンク20内の圧力で、メインタンク10を加圧することで、複数のサブタンク20のうちの他のサブタンク20に対し、貨物液Lの移送を行いつつ、貨物ガスVを生成して更に他のサブタンク20内の貨物液Lを、輸送ライン30を通して船外に払い出すことができる。
このようにして、複数のサブタンク20で、異なる処理を並行して行うことができる。これにより、メインタンク10及びサブタンク20に貯留された貨物液Lの船外への払い出しを効率良く行うことができる。
これにより、圧送部60で圧送する貨物液Lを、第一ライン40及び第二ライン50のいずれかを選択して送り出すことができる。
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
上記実施形態では、メインタンク10を二基、サブタンク20を三基備えるようにしたが、それ以上の数のメインタンク10、サブタンク20を備えるようにしてもよい。また、並行して互いに異なる処理を実行することは不可能となる場合もあるが、メインタンク10、サブタンク20を、一つずつ備えるようにしてもよい。
実施形態に記載の船舶1は、例えば以下のように把握される。
圧送部60の例としては、ポンプが挙げられる。
このように、サブタンク20内の貨物液Lは、メインタンク10側から圧送されてくる貨物ガスVの圧力によって払い出されるので、ポンプを用いることなくサブタンク20からの貨物液Lの払い出しを行うことができる。また、サブタンク20は、メインタンク10よりも容量が小さい。そのため、サブタンク20を、貨物ガスVの圧力に対する高い耐圧性を有するものとしても、容量の大きなメインタンク10の耐圧性を同等に高めるのに比較すれば、耐圧性を確保しやすく、低コストで製作することができる。これに対し、メインタンク10は、サブタンク20よりも耐圧性が低く済むので、メインタンク10の大型化を容易に実現することが可能となる。また、圧送部60は、ベーパライザ55で気化させて貨物ガスVを生成するための貨物液Lを圧送するのみである。そのため、メインタンク10から直接貨物液Lを船外に払い出す場合に比較すれば、圧送部60に要求される圧送能力が小さくて済む。これにより、圧送部60の低コスト化を図ることができる。
また、圧送部60で第一ライン40を通してメインタンク10からサブタンク20に貨物液Lを圧送すると、圧送された貨物液Lは、液体状態のままサブタンク20に送り込まれる。これにより、メインタンク10に貯留されている貨物液Lをサブタンク20に移送することができる。サブタンク20に移送された貨物液Lは、上記したようにしてメインタンク10側から圧送されてくる貨物ガスVの圧力によって払い出される。すなわち、メインタンク10からサブタンク20への貨物液Lの移送と、メインタンク10側から圧送される貨物ガスVの圧力によるサブタンク20からの貨物液Lの払い出しを、順次繰り返すことで、メインタンク10、及びサブタンク20内の貨物液Lの全量を払い出すことが可能となる。
したがって、上記船舶1によれば、コスト上昇を抑えつつ、タンクの大型化を可能とすることが可能となる。
また、サブタンク20内の貨物ガスVの圧力によるメインタンク10の加圧を行いながら、圧送部60による貨物液Lの圧送を行うと、圧送部60のみで圧送を行う場合に比較し、圧送部60で貨物液Lに加える圧力が少なくて済む。これにより、圧送部60を動作させるために必要なエネルギーが少なくて済む。
2…船体
2a…船首
2b…船尾
3A、3B…舷側
5…曝露甲板
7…上部構造
8…貨物搭載区画
10…メインタンク
20…サブタンク
30…輸送ライン
31…外部接続管
31j…連結部
32…サブタンク接続管
32v、32w、41v、43v、51v、52v、52w、53v、71v、73v、80v…開閉弁
40…第一ライン
41…第一メインタンク接続管
42…第一合流管
43…第一分岐管
50…第二ライン
51…第二メインタンク接続管
52…第二合流管
53…第二分岐管
55…ベーパライザ
60…圧送部
70…加圧ライン
71…サブタンク側加圧配管
72…加圧合流管
73…メインタンク側加圧配管
80…接続ライン
100…配管系統
G…貨物
L…貨物液
V…貨物ガス
Claims (5)
- 一対の舷側を有する船体と、
前記船体内に設けられて、液体又は気体の貨物を貯留するメインタンクと、
前記メインタンクよりも容量が小さく、かつ、前記メインタンクよりも耐圧性の高いサブタンクと、
前記サブタンクに接続されるとともに、船外との連結部を有する輸送ラインと、
前記メインタンクと前記サブタンクとを接続し、前記メインタンクの前記貨物を前記サブタンクに送る第一ラインと、
前記メインタンクと前記サブタンクとを接続し、前記メインタンクの前記貨物を前記サブタンクに送る第二ラインと、
前記第一ラインと前記第二ラインとのうち前記第二ラインのみに設けられ、前記貨物の液相である貨物液を蒸発させて貨物ガスを生成するベーパライザと、
前記第一ライン及び第二ラインのいずれかを選択して、前記メインタンクから前記サブタンクに前記貨物液を圧送する圧送部と、
を備える船舶。 - 前記サブタンク内の上部と前記メインタンク内の上部とを接続し、前記サブタンク内の圧力により前記メインタンク内を加圧する加圧ラインをさらに備える
請求項1に記載の船舶。 - 一の前記メインタンクに対し、複数の前記サブタンクが、それぞれ前記第一ライン、前記第二ライン、及び前記加圧ラインを介して接続されている
請求項2に記載の船舶。 - 前記サブタンクは三個以上が設けられ、前記サブタンクのそれぞれに対し、複数の前記メインタンクが、それぞれ前記第一ライン、前記第二ライン、及び前記加圧ラインを介して接続されている
請求項3に記載の船舶。 - 前記圧送部は、前記第二ラインに接続されて設けられ、
前記圧送部と前記ベーパライザとの間で前記第一ラインと前記第二ラインとを断続可能に接続する接続ラインをさらに備える
請求項1から4の何れか一項に記載の船舶。
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